.ReNaChip akan memungkinkan untuk sepenuhnya stimulasi otak diprogram dalam
Sebuah tim peneliti internasional yang dipimpin oleh Dr Matti Mintz di Universitas Tel Aviv bekerja pada chip komputer biomimetik untuk stimulasi otak yang diprogram, responsif terhadap aktivitas saraf, dan mampu menjembatani koneksi pecah di otak. Disebut Rehabilitasi Nano Chip, atau ReNaChip, perangkat dapat digunakan untuk menggantikan jaringan otak sakit atau rusak, memulihkan fungsi otak kalah penuaan, dan bahkan mengobati epilepsi. Chip saat ini dalam pengujian hewan, tetapi harus mencapai aplikasi manusia dalam beberapa tahun.
ReNaChip secara signifikan akan meningkatkan teknologi yang ada disebut stimulasi otak dalam (DBS), implan bedah yang bertindak sebagai alat pacu otak untuk berbagai gangguan neurologis. DBS memberikan stimulasi listrik untuk memilih area dari otak melalui elektroda, untuk individu dengan Parkinson, sakit kronis, atau distonia, rangsangan ini diinduksi secara signifikan dapat mengurangi gejala (misalnya gerakan tidak terkontrol). Namun kini, stimulasi yang DBS memberikan konstan dan tidak responsif terhadap aktivitas otak. Karena itu, efek terapi berkurang dari waktu ke waktu. Ini adalah tempat ReNaChip yang masuk, membuat sistem tanggap terhadap aktivitas otak dan sepenuhnya diprogram.
Kunci ReNaChip adalah bahwa itu adalah dua arah - itu berurusan di kedua input listrik dan output. Pertama, sistem tindakan sinyal listrik yang biasanya hadir dalam jaringan saraf khususnya melalui elektroda tertanam dalam otak. Sinyal ini ditransmisikan ke chip silikon, yang menganalisis sinyal dengan berbagai algoritma diprogram. Chip kemudian memberikan stimulasi listrik ke area otak yang sesuai sepanjang elektroda output. Berbeda dengan teknologi DBS saat ini, ReNaChip hanya akan memberikan rangsangan di mana dan kapan diperlukan (misalnya itu bisa mematikan ketika pasien tertidur).
Sebuah tim peneliti internasional yang dipimpin oleh Dr Matti Mintz di Universitas Tel Aviv bekerja pada chip komputer biomimetik untuk stimulasi otak yang diprogram, responsif terhadap aktivitas saraf, dan mampu menjembatani koneksi pecah di otak. Disebut Rehabilitasi Nano Chip, atau ReNaChip, perangkat dapat digunakan untuk menggantikan jaringan otak sakit atau rusak, memulihkan fungsi otak kalah penuaan, dan bahkan mengobati epilepsi. Chip saat ini dalam pengujian hewan, tetapi harus mencapai aplikasi manusia dalam beberapa tahun.
ReNaChip secara signifikan akan meningkatkan teknologi yang ada disebut stimulasi otak dalam (DBS), implan bedah yang bertindak sebagai alat pacu otak untuk berbagai gangguan neurologis. DBS memberikan stimulasi listrik untuk memilih area dari otak melalui elektroda, untuk individu dengan Parkinson, sakit kronis, atau distonia, rangsangan ini diinduksi secara signifikan dapat mengurangi gejala (misalnya gerakan tidak terkontrol). Namun kini, stimulasi yang DBS memberikan konstan dan tidak responsif terhadap aktivitas otak. Karena itu, efek terapi berkurang dari waktu ke waktu. Ini adalah tempat ReNaChip yang masuk, membuat sistem tanggap terhadap aktivitas otak dan sepenuhnya diprogram.
Kunci ReNaChip adalah bahwa itu adalah dua arah - itu berurusan di kedua input listrik dan output. Pertama, sistem tindakan sinyal listrik yang biasanya hadir dalam jaringan saraf khususnya melalui elektroda tertanam dalam otak. Sinyal ini ditransmisikan ke chip silikon, yang menganalisis sinyal dengan berbagai algoritma diprogram. Chip kemudian memberikan stimulasi listrik ke area otak yang sesuai sepanjang elektroda output. Berbeda dengan teknologi DBS saat ini, ReNaChip hanya akan memberikan rangsangan di mana dan kapan diperlukan (misalnya itu bisa mematikan ketika pasien tertidur).
Studi eksperimental sedang dilakukan menggunakan tikus sebagai model organisme. Untuk saat ini, para peneliti menerapkan chip ke microcircuit motor sederhana di otak: berkedip, yang dikendalikan otak kecil. Berkedip menurunkan microcircuit dengan usia, penelitian sehingga saat ini bertujuan untuk merehabilitasi respon pada tikus tua. Masukan elektroda mendeteksi impuls listrik dari jaringan cerebellar, chip silikon mengisolasi sinyal yang relevan dari kebisingan latar belakang, dan stimulasi listrik dikirim ke elektroda implan yang memicu berkedip. Jika ini adalah bukti-of-konsep penelitian ini berhasil, mereka akan beralih ke rehabilitasi kabel saraf yang lebih kompleks.
Chip memiliki kedua elektroda input dan output, memungkinkan untuk stimulasi responsif jaringan saraf
Sementara para peneliti terutama berfokus pada respon motor, aplikasi ReNaChip yang cukup lebar. Setiap kabel otak terganggu (misalnya sebagai akibat stroke) dapat dibayangkan menghubungkan kembali dengan menggunakan elektroda dan fleksibilitas pemrograman chip. Chip ini juga dapat digunakan untuk mengobati epilepsi, jika elektroda bisa mendeteksi pada kejang mendekat dan menyebar dengan stimulasi yang sesuai. Tetapi para peneliti pemandangan mereka pada tujuan yang lebih ambisius: merehabilitasi kapasitas otak belajar, yang akan membutuhkan peningkatan plasticitity saraf. Jika ReNaChip dapat digunakan untuk membuat dan memperkuat jaringan ikat baru, sebagian dapat meningkatkan kemampuan otak lebih tua untuk mempelajari trik baru.
Ada beberapa masalah dengan ReNaChip seperti yang ada sekarang. Ukuran elektroda membatasi presisi dengan sinyal-sinyal yang dapat direkam dan disampaikan. Upaya untuk lebih miniaturirasi elektroda sedang berlangsung, yang akan memperbaiki masalah DBS overstimulasi lebih besar juga. Ukuran chip sebenarnya juga merupakan isu yang memprihatinkan; peneliti berharap bahwa suatu hari nanti chip bisa terukir ke elektroda sendiri. Namun, mereka tidak memiliki rencana untuk menempatkan chip itu sendiri di dalam otak saja namun - itu akan dimasukkan di bawah kulit, seperti alat pacu jantung. Dr Mintz mengatakan perangkat tersebut akan membutuhkan sekitar 6 bulan lebih dari pengujian hewan, dan bisa menjangkau manusia dalam beberapa tahun.
Antarmuka otak-komputer adalah wilayah cukup panas sekarang ini, dengan penelitian mulai disiplin dari obat untuk robot. Kami baru saja membahas monyet mengontrol lengan robot melalui implan otak di University of Pittsburgh, yang memberikan ide yang baik di mana lapangan pos. Tapi tidak semua aplikasi sangat jauh, waktu berikutnya Anda berpikir bahwa rewiring tubuh adalah ilmu gila, mempertimbangkan bagaimana umum dan efektif implan koklea sederhana ... dan hanya untuk menarik hati sanubari, inilah video seorang bayi mendengar suara ibunya untuk pertama kalinya. Sebagai sirkuit saraf yang lebih terintegrasi ke dalam interface komputer, kita dapat berharap lebih banyak penelitian menarik dalam kedokteran, neuroscience, dan prostetik.
Proyek ReNaChip merupakan upaya kolaborasi antara beberapa perusahaan internasional dan lembaga-lembaga: Newcastle University, WizSoft Data dan Text Mining, Universitat Pompeu Fabra, Lung University, Tel Aviv University, Guger Technologies, dan Istituto Superiore di Santina.
Chip memiliki kedua elektroda input dan output, memungkinkan untuk stimulasi responsif jaringan saraf
Sementara para peneliti terutama berfokus pada respon motor, aplikasi ReNaChip yang cukup lebar. Setiap kabel otak terganggu (misalnya sebagai akibat stroke) dapat dibayangkan menghubungkan kembali dengan menggunakan elektroda dan fleksibilitas pemrograman chip. Chip ini juga dapat digunakan untuk mengobati epilepsi, jika elektroda bisa mendeteksi pada kejang mendekat dan menyebar dengan stimulasi yang sesuai. Tetapi para peneliti pemandangan mereka pada tujuan yang lebih ambisius: merehabilitasi kapasitas otak belajar, yang akan membutuhkan peningkatan plasticitity saraf. Jika ReNaChip dapat digunakan untuk membuat dan memperkuat jaringan ikat baru, sebagian dapat meningkatkan kemampuan otak lebih tua untuk mempelajari trik baru.
Ada beberapa masalah dengan ReNaChip seperti yang ada sekarang. Ukuran elektroda membatasi presisi dengan sinyal-sinyal yang dapat direkam dan disampaikan. Upaya untuk lebih miniaturirasi elektroda sedang berlangsung, yang akan memperbaiki masalah DBS overstimulasi lebih besar juga. Ukuran chip sebenarnya juga merupakan isu yang memprihatinkan; peneliti berharap bahwa suatu hari nanti chip bisa terukir ke elektroda sendiri. Namun, mereka tidak memiliki rencana untuk menempatkan chip itu sendiri di dalam otak saja namun - itu akan dimasukkan di bawah kulit, seperti alat pacu jantung. Dr Mintz mengatakan perangkat tersebut akan membutuhkan sekitar 6 bulan lebih dari pengujian hewan, dan bisa menjangkau manusia dalam beberapa tahun.
Antarmuka otak-komputer adalah wilayah cukup panas sekarang ini, dengan penelitian mulai disiplin dari obat untuk robot. Kami baru saja membahas monyet mengontrol lengan robot melalui implan otak di University of Pittsburgh, yang memberikan ide yang baik di mana lapangan pos. Tapi tidak semua aplikasi sangat jauh, waktu berikutnya Anda berpikir bahwa rewiring tubuh adalah ilmu gila, mempertimbangkan bagaimana umum dan efektif implan koklea sederhana ... dan hanya untuk menarik hati sanubari, inilah video seorang bayi mendengar suara ibunya untuk pertama kalinya. Sebagai sirkuit saraf yang lebih terintegrasi ke dalam interface komputer, kita dapat berharap lebih banyak penelitian menarik dalam kedokteran, neuroscience, dan prostetik.
Proyek ReNaChip merupakan upaya kolaborasi antara beberapa perusahaan internasional dan lembaga-lembaga: Newcastle University, WizSoft Data dan Text Mining, Universitat Pompeu Fabra, Lung University, Tel Aviv University, Guger Technologies, dan Istituto Superiore di Santina.
0 komentar:
Posting Komentar